تعمیم روش سلول واحد جهت تحلیل خرابی مواد مرکب الیاف کوتاه

در این پایان نامه، مدل میکرومکانیکی سلول واحد ساده شده گسترش یافته به منظور مطالعه رفتار کلی ماده مرکب الیاف کوتاه هم راستا ارائه می شود. المان حجمی نماینده مدل، شامل سلول در 3 بعد است که در آن الیاف کوتاه داخل سلول های زمینه توزیع می شوند. با استفاده از این مدل میکرومکانیکی خواص ترموالاستیک ماده مرکب الیاف کوتاه استخراج می شود. با روش تقریبات متوالی و معیار تسلیم فن-مایزز منحنی تنش-کرنش الاستیک-پلاستیک ماده مرکب الیاف کوتاه که رفتار الیاف و زمینه به ترتیب الاستیک والاستیک-پلاستیک می باشد، تحت بارگذاری تک محوری و با اعمال تنش پسماند حرارتی بدست می آید. رفتار الاستیک-ویسکوپلاستیک ماده مرکب الیاف کوتاه با استفاده از مدل ویسکوپلاستیک بادنر-پارتم با اعمال اثر تنش پسماند حرارتی استخراج می شود. جهت حصول منحنی تنش-کرنش الاستیک-ویسکوپلاستیک رفتار الیاف و زمینه به ترتیب الاستیک و الاستیک-ویسکوپلاستیک در نظر گرفته می شود. اثرات شروع و گسترش خرابی لایه میانی با در نظر گرفتن تنش پسماند حرارتی بر رفتار الاستیک-ویسکوپلاستیک ماده مرکب الیاف کوتاه هم راستا تحت بارگذاری تک محوری و دو محوری با استفاده از مدل میکرومکانیکی سلول واحد ساده شده گسترش یافته مورد بررسی قرار می گیرد. جهت تحلیل خرابی لایه میانی مدل جدایی لایه میانی با نرمی ثابت و مدل جدایی لایه میانی با نرمی گشایشی و همچنین مدل خرابی فاز میانی نیدلمن مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین منحنی های خرابی در صفحات مختلف با در نظر گرفتن خرابی در لایه میانی و اثر تنش پسماند حرارتی ناشی از فرآیند ساخت برای ماده مرکب الیاف کوتاه استخراج می شود. نتایج مشخص کرده است که جهت حصول پیش بینی های دقیق تر بایستی هر دو عامل خرابی لایه میانی و اثر تنش پسماند حرارتی در مدل اعمال شود.